在高等教育與科研領域，先進實驗設備的引入往往能夠激發科研創新的火花，推動學科前沿的探索。近日，華南理工大學（以下簡稱 “華工”）實驗室迎來了一位重要的科研伙伴 —— 微儀真空技術有限公司（以下簡稱 “微儀真空”），該公司提供的小型磁控濺射鍍膜儀（VI-900 型） ，以 “小而精” 的技術優勢，精準匹配高校實驗室多場景研究需求，為華工材料科學與工程學科在鈣鈦礦太陽能電池、柔性透明導電薄膜等前沿方向的科研突破提供關鍵支撐。
一、科研場景痛點：從實驗需求看設備適配難題
華工實驗室在兩大核心科研場景中，面臨傳統設備難以突破的瓶頸：
（一）鈣鈦礦太陽能電池電極鍍膜場景
鈣鈦礦電池對電極層的 “低電阻、高透光、強附著力” 要求嚴苛，實驗室此前使用傳統設備時，存在三大問題：一是電極常用的 ITO（氧化銦錫）薄膜需在 300℃左右沉積以保證結晶度，但傳統設備溫控精度 ±5℃，易導致薄膜電阻率波動超 10%；二是電池基底為柔性 PET 材料，高溫易變形，需在 120℃以下完成鍍膜，傳統設備 “高溫鍍膜” 與 “基底保護” 難以兼顧；三是實驗需對比不同 ITO 厚度（100-300nm）對電池效率的影響，每組樣品需單獨鍍膜，傳統設備單次僅能處理 1 組，15 組實驗需耗時 7 天，嚴重拖慢研究進度。
（二）柔性透明導電薄膜制備場景
該場景需在柔性 PI（聚酰亞胺）薄膜上依次沉積 “銀納米線 - 氧化鋅” 雙層結構，傳統設備存在兩大痛點：一是雙層鍍膜需更換銀靶與氧化鋅靶，傳統設備拆解真空腔更換靶材需 2.5 小時，且真空環境破壞后重新抽真空需 1 小時，單次雙層鍍膜周期超 4 小時；二是 PI 薄膜尺寸多為 5×5mm 小樣品，傳統設備樣品臺僅能放置 2 組，而實驗需同時制備 8 組不同銀層厚度的樣品以做平行對比，設備利用率極低。
此外，實驗室空間僅 30㎡，需同時容納 3 臺實驗設備，傳統大型鍍膜儀占地 5.2㎡，且需外接直徑 10cm 的真空管路，難以融入現有布局；同時，該設備需兼顧本科生《材料制備技術》課程實驗，傳統設備操作界面含 20 余個專業參數，學生需 2 天培訓才能上手，教學效率低下。
二、設備技術優勢：場景化解決科研與教學需求
微儀真空VI-900 型設備針對上述場景痛點，以四大核心優勢實現精準突破：
1. 寬工藝適配性：覆蓋多場景鍍膜需求
設備支持直流濺射（金屬靶）、射頻濺射（絕緣靶）、反應濺射（化合物靶） 三種模式，完美匹配不同場景：在鈣鈦礦電極鍍膜中，通過射頻濺射模式沉積 ITO 靶材，結合高精度 PID 溫控系統（室溫 - 300℃，精度 ±1℃），可根據基底特性靈活調整溫度 —— 對柔性 PET 基底采用 110℃低溫沉積，避免基底變形；對剛性玻璃基底采用 280℃高溫沉積，提升 ITO 薄膜結晶度，使電阻率穩定控制在 8×10??Ω?cm 以下。在柔性透明導電薄膜制備中，通過直流濺射模式沉積銀靶，再切換反應濺射模式（通入氧氣）沉積氧化鋅靶，無需更換設備即可完成雙層結構制備。
2. 高效樣品處理：匹配多組平行實驗需求
設備采用 **“4 組獨立靶位 + 多層轉盤樣品臺” 設計 **：4 組靶位可同時加載不同材質靶材（如銀靶、氧化鋅靶、ITO 靶），靶材更換采用 “快速插拔式” 結構，無需拆解真空腔，更換時間從傳統 2.5 小時縮短至 15 分鐘；多層轉盤樣品臺單次可放置 12 組小尺寸樣品（最大兼容 50×50mm），結合 360° 自動旋轉功能，確保每組樣品鍍膜厚度偏差小于 ±3%。在鈣鈦礦電極實驗中，15 組不同厚度的 ITO 樣品僅需 3 小時完成鍍膜，較傳統設備效率提升 14 倍；在柔性透明導電薄膜實驗中，8 組平行樣品可一次性制備，實驗周期從傳統 32 小時壓縮至 6 小時。
3. 緊湊智能設計：適配實驗室空間與教學需求
? 空間適配：設備整體尺寸 80×60×120cm，占地面積僅 0.48㎡，相當于 1 張實驗臺大小，可直接嵌入實驗室現有布局，且無需外接復雜管路，通電后 30 分鐘內即可達到實驗所需真空度（極限真空 5×10??Pa），安裝成本較傳統設備降低 60%。
? 教學適配：配備 10.1 英寸可視化觸控屏，內置20 組場景化工藝程序（含 “鈣鈦礦電極鍍膜”“柔性透明導電膜制備” 等預設程序），學生僅需選擇對應程序、輸入樣品編號，即可啟動實驗，30 分鐘培訓即可獨立操作。同時設有 “教學模式”，可隱藏靶壓、濺射功率等高級參數，僅保留 “啟動 / 停止”“溫度設置” 等基礎操作，學生操作失誤率從傳統 35% 降至 5% 以下，已支持 200 余名本科生完成實驗教學，實現 “科研設備教學化” 應用。
4. 精準過程控制：保障實驗數據可靠性
設備搭載數字式真空計 + 自動充氣流量控制系統，實時顯示真空度（范圍 1×10??-1×10?Pa），并自動調節氬氣（或反應氣體）流量，使鍍膜過程壓力穩定性控制在 ±0.1Pa 以內，避免因壓力波動導致薄膜成分不均。同時配備雙通道石英晶體膜厚監測儀，可實時反饋鍍膜厚度，最小控制精度 0.1nm，在鈣鈦礦電極鍍膜中，可精準控制 ITO 厚度在 100-300nm 區間內的任意值，滿足不同實驗變量需求；數據還可通過手機 APP 實時查看與導出，方便科研人員追溯實驗過程，提升數據可信度。
三、合作成果：科研與教學雙向賦能
自設備投入使用 6 個月以來，華工實驗室已取得顯著成果：
? 科研突破：在鈣鈦礦太陽能電池研究中，團隊利用設備快速篩選出最優 ITO 電極厚度（220nm），使電池轉換效率提升至 23.5%，相關成果已發表于《Solar Energy Materials & Solar Cells》；在柔性透明導電薄膜研究中，成功制備出透光率 89%、方阻 15Ω/sq 的復合薄膜，為柔性傳感器研發奠定基礎。
? 教學提升：將設備融入《材料制備技術》《先進薄膜技術》等課程，開發 “從設備操作到樣品表征” 的完整實驗模塊，學生不僅掌握磁控濺射原理，還能獨立完成樣品制備與性能測試，課程滿意度從 82% 提升至 96%。
此次微儀真空與華南理工大學的合作，是 “企業技術創新” 與 “高校科研需求” 深度融合的典范。未來，微儀真空將繼續圍繞高校科研場景，迭代設備功能，如開發 “低溫等離子體輔助濺射” 模塊，進一步拓展在有機電子、量子點材料等領域的應用，助力高校科研團隊加速突破技術瓶頸，推動科研成果從實驗室走向產業。
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